SE449738B

SE449738B - Lateral movement control for industrial forklift truck

Info

Publication number: SE449738B
Application number: SE8506132A
Authority: SE
Inventors: B Eriksson
Original assignee: Bygg Och Transportekonomie Ab
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1987-05-18
Also published as: SE8506132D0

Abstract

The truck comprises a lifting mast along which moves a fork unit with a support frame and forks. The forks are movable from a central position on the frame to one extending from the side of the truck. A position monitor optical indicator reads out continuously the fork movements, and a micro-processor to which it is connected calculates the position of the forks, providing control signals to the fork drive for pre-programmed movement purposes. In calculating the fork position, the micro-processor receives two phase-displaced pulse trains from the pulse transmitter incorporated in the optical indicator. A separate signal transmitter provides a signal to the micro-processor when the forks are located in their central position, the processor setting back to zero the pulse calculation and interrupting the fork movement. A circuit changeover switch allows differing pre-programmed movements to be connected to the micro-processor, such as different stop positions, speed reduction or acceleration. The micro-processor or transmits data to teh truck driver as to the position of the forks.

Description

449 738 visuellt avgöra var gafflarna befinner sig, eftersom den fria sikten blir mer begränsad. Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en anordning för styrning av sidorörelsen hos lyftgafflar, vilken inte är behäftad med ovannämnda nackdelar hos tidigare kända anordningar av liknande slag utan kan med stor driftssäkerhet säkerställa erforderlig noggrannhet även ß under besvärliga driftsförhållanden. Ett annat ändamål är att åstadkomma en styranordning, som kan ge information om gafflarnas rörelseriktning samt även ge impulser till andra ändringar i gaff- larnas rörelsemönster än ovannämnda stopplägen. Dessa ändamål samt ytterligare ändamål och fördelar med uppfinningen framgår av den följande beskrivningen. De uppnås genom det kännetecken som definie- ras i efterföljande patentkrav. 449 738 visually determine where the forks are, as the clear view becomes more limited. An object of the present invention is therefore to provide a device for controlling the lateral movement of lifting forks, which does not suffer from the above-mentioned disadvantages of previously known devices of a similar type but can with great operational reliability ensure the required accuracy even under difficult operating conditions. Another object is to provide a control device which can provide information about the direction of movement of the forks and also give impulses to other changes in the movement pattern of the forks than the above-mentioned stop positions. These objects and further objects and advantages of the invention will become apparent from the following description. They are achieved by the feature defined in the appended claims.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas under hänvisning till de bifogade ritningsbladen, på vilka: Fig. 1 är en sídovy på en schematiskt framställd höglyftande industritruck, som innehåller en anordning enligt upp- finningen.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing sheets, in which: Fig. 1 is a side view of a schematically produced high-lift industrial truck, which contains a device according to the invention.

Fig. 2 är en detaljvy på ett lägesavkännande don enligt upp- finningen.Fig. 2 is a detail view of a position sensing device according to the invention.

Fig. 3 är schematiskt framställda pulståg härrörande från det lägesavkännande donet.Fig. 3 is a diagrammatic representation of pulse trains originating from the position sensing device.

Fig. 4 är ett blockdiagram för schematisk framställning av styr- ningen av lyftgafflarna.Fig. 4 is a block diagram for schematic representation of the control of the lifting forks.

Den visade höglyftande industritrucken innefattar på vanligt sätt ett hjulburet'chassi 11, en förarhytt 12 och en på chassit iv anbringad lyftmast 13. Ett gaffelaggregat 14 är på något lämp- ligt sätt förskjutbart längs lyftmasten 13 med hjälp av en lyft- drivmotor 15. Gaffelaggregatet uppvisar en bärram 16, på vilken teleskopiskt utskjutbara gafflar 17 är anordnade. Gafflarnas rörelse, som sker vinkelrätt mot fordonets längsriktning, åstad- kommes med en-elektrisk skjutdrivmotor 18, anordnad i bärramen 449 738 16. Rörelsen avkännes med ett eller flera lägesavkännande don 19 av en konstruktion som senare skall beskrivas närmare.The high-lift industrial truck shown usually comprises a wheel-mounted chassis 11, a driver's cab 12 and a lifting mast 13 mounted on the chassis iv. A fork assembly 14 is slidably along the lifting mast 13 by means of a lifting drive motor 15. The fork assembly has a support frame 16, on which telescopically extendable forks 17 are arranged. The movement of the forks, which takes place perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle, is effected by an electric electric drive motor 18, arranged in the support frame 449 738 16. The movement is sensed by one or more position sensing devices 19 of a construction which will be described in more detail later.

Trucken är lämpligen helt batteridriven, varför ett stort batteripaket 20 finns inrymt i förarhytten. Framdrivningen sker med hjälp av en elektrisk kördrivmotor 21 och styrningen åstad- kommes antingen manuellt via ratten 22 eller via något lämpligt känt fjärrstyrningsorgan. I förarhytten finns vidare manöverdon 23 för styrning av de olika drivmotorerna 15, 18, 21 via en första och en andra mikroprocessor 24, 25.The truck is suitably fully battery-powered, which is why a large battery pack 20 is housed in the cab. The propulsion takes place by means of an electric drive motor 21 and the steering is effected either manually via the steering wheel 22 or via some suitable known remote control means. In the cab there are further actuators 23 for controlling the various drive motors 15, 18, 21 via a first and a second microprocessor 24, 25.

Mikroprocessorerna 24, 25 är anordnade för seriell överföring av signaler samt även för behandling av olika typer av mottagen information om belastning, delars läge m.m. Den andra mikropro- cessorn 25 behandlar härvid den information som berör de läges~ avkännande don 19 och drivorgan 18 som är belägna i gaffelaggre- gatet. Signalöverföringen mellan mikroprocessorerna 24, 25 sker lämpligen delvis trådlöst via sändare/mottagare 26, 27 anordnade på chassit resp. gaffelaggregatet.The microprocessors 24, 25 are arranged for serial transmission of signals as well as for processing various types of received information about load, position of parts, etc. The second microprocessor 25 thereby processes the information relating to the position sensing devices 19 and drive means 18 located in the fork bearing assembly. The signal transmission between the microprocessors 24, 25 suitably takes place partly wirelessly via transmitters / receivers 26, 27 arranged on the chassis resp. the fork assembly.

Det lägesavkännande donet 19 innefattar en anordning för mät- ning av den sträcka som gaffelaggregatet skjutits ut från ett visst noll-läge. Lämpligen består anordningen av en i sig känd pulsgivare 28, som är kopplad till någon lämplig drivaxel 29 för lyftgafflarnas 17 sidoförskjutning. Drivaxelns 29 roterande rörelse överförs härvid på vanligt sätt till en cirkulär skiva 30, som försetts med omväxlande mer eller mindre genomskinliga fält. På skivans ena sida är en lysdiod 31 anordnad för att lysa mot tvâ fotodioder 32 belägna vid skivans motsatta sida.The position sensing device 19 comprises a device for measuring the distance that the fork assembly has been extended from a certain zero position. Suitably the device consists of a pulse sensor 28 known per se, which is coupled to some suitable drive shaft 29 for the lateral displacement of the lifting forks 17. The rotational movement of the drive shaft 29 is hereby transmitted in the usual manner to a circular disc 30, which is provided with alternating more or less transparent fields. On one side of the disc, an LED 31 is arranged to illuminate against two photodiodes 32 located at the opposite side of the disc.

Fotodioderna är något förskjutna i förhållande till varandra i skivans rotationsriktning så att en viss fasförskjutning uppstår mellan de tvà pulståg som dioderna registrerar. Pulsgivaren 28 är förbunden med mikroprocessorn 25, som åstadkommer lägesbestäm- ningen genom att räknna de avgivna ljuspulserna. Härvid är pulser- nas antal relaterat till en viss av gafflarna tillryggalagd sträcka, lämpligen direkt proportionellt. I fig. 3 illustreras schematiskt de tvâ pulstågen 33, 34, som härrör från respektive fotodiod 32. Med hjälp av fasförskjutningen mellan de två pulstågen , 449 738 33, 34 kan även rörelseriktningen beräknas förutom tillryggalagd sträcka. Vid rörelseriktning A ligger således den positiva eller stigande flanken på pulserna i det första pulståget 33 en viss tid C före motsvarande flank i det andra pulståget 34. Vid den mot- 'satta rörelseriktningen B ligger istället den positiva flanken på pulserna i pulstâget 34 en viss tid D före motsvarande flank i pulstàget 33. Genom att dels räkna antal pulser och dels regist- rera vilket pulstàg som ligger "först" kan således processorn ge uppgift om både sträcka och riktning. Dessutom medför de dubbla pulstågen en större säkerhet i avståndsbedömningen.The photodiodes are slightly offset relative to each other in the direction of rotation of the disk so that a certain phase shift occurs between the two pulse trains that the diodes register. The encoder 28 is connected to the microprocessor 25, which determines the position by counting the emitted light pulses. In this case, the number of pulses is related to a certain distance traveled by the forks, preferably directly proportional. Fig. 3 schematically illustrates the two pulse trains 33, 34, which originate from the respective photodiode 32. By means of the phase shift between the two pulse trains, 449 738 33, 34, the direction of movement can also be calculated in addition to the distance traveled. Thus, in the direction of movement A, the positive or rising edge of the pulses in the first pulse train 33 lies a certain time C before the corresponding edge in the second pulse train 34. In the opposite direction of movement B, instead, the positive edge of the pulses in the pulse train 34 lies a certain time time D before the corresponding edge in the pulse train 33. By partly counting the number of pulses and partly registering which pulse train is "first", the processor can thus provide information on both distance and direction. In addition, the double pulse trains provide greater safety in the distance assessment.

Principen för styrningen av gafflarnas sidorörelse åskådliggörs schematiskt i fig. 4. Såsom redan beskrivits överför därvid pulsgivaren 38 signaler till mikroprocessorn 25, som i sin tur påverkar drivkretsar 35 anslutna till gafflarnas drivorgan 18.The principle of controlling the lateral movement of the forks is schematically illustrated in Fig. 4. As already described, the encoder 38 then transmits signals to the microprocessor 25, which in turn affects drive circuits 35 connected to the drive means 18 of the forks.

Från processorn sänds även signaler till instrument 36 vid förar- platsen för registrering av lämpliga uppgifter om gafflarnas belägenhet, t.ex. mittläge och rörelseriktning. En lämplig signalgivare 37 är anordnad för att avge en signal till mikro- processorn, när gafflarna är belägna i ett visst referensläge, lämpligen mittläget. Denna signal användes till att nollställa processorns räkning av pulserna från lägesgivarna och kan lämp- ligen även avbryta rörelsen, så att gafflarna alltid får en rörelsepaus i mittläget. I mikroprocessorn finns lämpligen ett flertal olika alternativa rörelsemönster inprogrammerade, exem- pelvis helt och halvt utskjutbara gafflar, endast vänster eller höger osv. Omställning mellan olika rörelser kan enkelt ske med hﬁälpvav en grupp kretsomkopplare 38, t.ex. olika strömställare som kan ställas i förbestämda kombinationer av till- och från- läge, så att olika typer av halvledarminnen inkopplas.Signals are also sent from the processor to instrument 36 at the driver's station for registration of suitable information on the location of the forks, e.g. center position and direction of movement. A suitable signal sensor 37 is provided for outputting a signal to the microprocessor, when the forks are located in a certain reference position, suitably the middle position. This signal is used to reset the processor's count of the pulses from the position sensors and can suitably also interrupt the movement, so that the forks always have a movement break in the middle position. In the microprocessor, there are suitably a number of different alternative movement patterns programmed, for example fully and semi-extendable forks, only left or right, and so on. Switching between different movements can easily take place with the help of a group of circuit switches 38, e.g. different switches that can be set in predetermined combinations of on and off mode, so that different types of semiconductor memories are connected.

Gafflarna styrs lämpligen till att inta ett stoppläge vid aktuell inställd slaglängd samt som nämnts vid mittläget. När gafflarna närmar sig något av dessa stopplägen, inkopplas ett hastighetsminskande organ för att minska påfrestningarna på last och gafflar. Signal till hastighetsminskningen ges av puls- givaren efter ett visst antal pulser och på känt sätt kan /r å? 44.9 738 hastighetsminskningen åstadkommas genom en tyrístor-eller transistorhackare, som sänker drivmotorns medelspänning och därmed dess varvtal. Givetvis kan en varierad sänkning och höjning av hastigheten uppnås på motsvarande sätt.The forks are suitably controlled to assume a stop position at the currently set stroke and as mentioned at the middle position. When the forks approach one of these stop positions, a decelerator is engaged to reduce the stresses on the load and forks. Signal to the speed reduction is given by the pulse sensor after a certain number of pulses and in a known way can / r å? 44.9 738 the speed reduction is effected by a thyristor or transistor chopper, which lowers the average voltage of the drive motor and thus its speed. Of course, a varied reduction and increase of the speed can be achieved in a corresponding manner.

'Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den visade ut- föringsformen utan kan varieras på mångahanda sätt inom ramen för efterföljande patentkrav.The invention is of course not limited to the embodiment shown but can be varied in many ways within the scope of the appended claims.

Claims

449 738 _ _6 Patent claims

Device for controlling the lateral movement of lifting forks belonging to industrial trucks or the like, comprising a lifting mast (13) and a fork assembly (14) slidable along the mast with a support frame (16) and lifting forks (17) which are movable from a center position on the support frame to a position projecting from the side of the truck, which device has a position sensing device (19) for determining the position of the forks in relation to the support frame, characterized in that the position sensing device (19) comprises an optical sensor for continuous reading of the forks (17). ) displacement, that the sensor is connected to a microprocessor (25) or the like arranged for calculating the position of the forks and, as a result, output control signals to the drive means (18) of the forks for pre-programmed movements of the forks, that the optical sensor is arranged as a pulse sensor coupled to some drive element (29) for the horizontal lateral movement of the forks, the microprocessor (25) being arranged to count the number of pu and thereby determine the position of the forks, that the encoder is arranged to emit two phase-shifted pulse trains (33, 34) for determining the direction of movement of the forks, that a separate signal transmitter is arranged to deliver a signal to the microprocessor (25), when the forks are located in its center position, that the microprocessor (25) is arranged to reset the count. pulses and interrupting the movement of the forks, when said signal is received, that circuit switches are arranged to selectively engage in the microprocessor (25) different pre-programmed movements such as different stop positions, speed reduction or speed increase, and that the microprocessor (25) is located in the fork assembly (14). and is arranged to transmit to the truck operator information about the position of the forks. _ f rr